Фамилия Замотаева образована от прозвища Замотай, а оно, в свою очередь, восходит к глаголу «заматывать». Самая прямая версия — род занятий. Замотаем могли назвать того, кто мотал пряжу, работал с нитками. В старину это было распространённое ремесло, и прозвище легко закреплялось за мастером.

Но есть и другой смысловой ход. Глагол «замотать» в переносном значении означал «запутать, сбить с толку» или «растратить, промотать». Поэтому прозвище Замотай могло характеризовать человека не по работе, а по поведению: путаного, непостоянного, либо, наоборот, расточительного, праздного. В русских говорах слово «замотай» иногда употребляли как синоним гуляки или мота.

Форма Замотаева — это притяжательное прилагательное, отвечающее на вопрос «чей?». Суффикс -ев указывает на то, что исходное прозвище оканчивалось на мягкий или шипящий согласный (Замотай → Замотаев). Так фамилии обычно закреплялись за детьми или домочадцами: сын Замотая становился Замотаевым.

Фамилия встречается в разных регионах России, но заметно чаще — в центральных областях и Поволжье. Встречаются варианты написания с двумя «т» (Замоттаев) — это может быть следствием поздней канцелярской ошибки или диалектного произношения. В целом, Замотаева — прозрачная по смыслу фамилия, в которой за бытовым прозвищем скрывается либо ремесло, либо живая черта характера предка.